PD與紋狀體內(nèi)的多巴胺(DA)含量顯著減少有關(guān)。目前較公認(rèn)的學(xué)說為“多巴胺學(xué)說”和“氧化應(yīng)激學(xué)說”。前者指出DA合成減少使紋狀體DA含量降低,黑質(zhì)-紋狀體通路多巴胺能與膽堿能神經(jīng)功能平衡失調(diào),膽堿能神經(jīng)元活性相對增高,使錐體外系功能亢進(jìn),發(fā)生震顫性麻痹。
后者解釋了黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性的原因,即在氧化應(yīng)激時(shí),PD患者DA氧化代謝過程中產(chǎn)生大量H2O2和超氧陰離子,在黑質(zhì)部位Fe2+催化下,進(jìn)一步生成毒性更大的羥自由基,而此時(shí)黑質(zhì)線粒體呼吸鏈的復(fù)合物I活性下降,抗氧化物(特別是谷胱甘肽)消失,無法清除自由基,因此,自由基通過氧化神經(jīng)膜類脂、破壞DA神經(jīng)元膜功能或直接破壞細(xì)胞DNA,最終導(dǎo)致神經(jīng)元變性。
1997年,美國國家衛(wèi)生研究院的波利摩羅普洛斯(Mihael H. Polymeropoulos)及同事,研究意大利與希臘家庭中,出現(xiàn)家族遺傳性帕金森氏癥的患者,在α-synuclein這種蛋白質(zhì)的基因中,找到一種基因突變。這種突變屬于自體顯性突變,意思就是說,只要從父親或母親遺傳到這種突變,就可以造成疾病。α-synuclein 基因的突變極罕見,而且對全球這么多帕金森氏癥患者來說也不顯著,在患者中所占的比例遠(yuǎn)低于1%。但是發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)與帕金森氏癥之間的關(guān)聯(lián),引發(fā)了許多研究。部份原因是不管α-synuclein蛋白是否正常,都是蛋白堆塊中的一種蛋白質(zhì)。研究人員認(rèn)為,進(jìn)一步了解突變?nèi)绾卧斐膳两鹕习Y,或許可以提供一些線索,了解偶發(fā)性疾病患者腦中,制造多巴胺的黑質(zhì)細(xì)胞路易體的形成機(jī)制。α-synuclein 基因制造的蛋白質(zhì)很小,只含有144個氨基酸,據(jù)信與細(xì)胞間的訊號溝通有關(guān)。突變會造成蛋白質(zhì)胺基酸序列的微小變化。事實(shí)上,目前已知有幾種這樣的突變,其中兩種會造成序列上某一個胺基酸改變。果蠅、線蟲與小鼠的研究顯示,如果突變α-synuclein的產(chǎn)量很高,就會造成多巴胺細(xì)胞退化與運(yùn)動缺失。其他研究則顯示,突變的α-synuclein無法正常摺疊,而且會堆積在路易體。突變的α-synuclein也會抑制泛素–蛋白分解體系統(tǒng),因而不會受蛋白分解體分解。此外,最近的證據(jù)也逐漸顯示,額外的正常α-synuclein 基因可以造成帕金森氏癥。
1998年,也就是發(fā)現(xiàn)α-synuclein突變后的一年,日本順天堂大學(xué)的水野美邦與慶應(yīng)大學(xué)的清水信義,在另一群家族遺傳性帕金森氏癥患者身上,找到了第二個突變基因parkin。這種突變大多在40歲以前診斷出帕金森氏癥的患者身上發(fā)現(xiàn);越早發(fā)病的人越有可能是因?yàn)閜arkin 突變的結(jié)果。這種突變屬于自體隱性突變,雖然從雙親身上各遺傳一個突變基因的人最終會發(fā)病,但只帶一個缺失基因的人,罹患帕金森氏癥的風(fēng)險(xiǎn)也會比較高。parkin 突變似乎比α-synuclein 基因的突變更常見,但目前還沒有足夠的統(tǒng)計(jì)數(shù)字能夠證實(shí)。
parkin 基因所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)稱為帕金蛋白(parkin protein),它帶有許多蛋白質(zhì)都有的一些胺基酸序列(稱為功能區(qū))。最有趣的是兩個稱為RING的功能區(qū),有RING功能區(qū)的蛋白質(zhì)都參與了蛋白質(zhì)分解的過程?,F(xiàn)在的研究發(fā)現(xiàn)指出,在類帕金森氏癥患者身上,神經(jīng)元死亡的原因,有部份是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)清除系統(tǒng)的泛素化過程出了問題,因?yàn)榕两鸬鞍讜⒎核亟拥竭’B錯誤的蛋白質(zhì),沒有這個步驟,就不會有泛素的標(biāo)示,蛋白質(zhì)就無法清除。最近我們的研究指出,路易體中一種稱為BAG5的蛋白質(zhì),可以和帕金蛋白結(jié)合,并抑制帕金蛋白的功能,造成多巴胺神經(jīng)元的死亡。有趣的是,在某些parkin 突變的帕金森氏癥患者身上,并沒有發(fā)現(xiàn)到黑質(zhì)神經(jīng)元有路易體。這項(xiàng)觀察顯示,除非泛素接到蛋白質(zhì)的過程正常運(yùn)作,蛋白質(zhì)可能不會聚在一起。這項(xiàng)觀察也暗示,有害蛋白質(zhì)沒有聚集在路易體時(shí),可能會為細(xì)胞帶來災(zāi)難。因?yàn)閜arkin 突變的患者很早就會出現(xiàn)帕金森氏癥,可能是因?yàn)樗麄內(nèi)狈σ婚_始時(shí),將有毒的蛋白質(zhì)堆積以隔離的保護(hù)作用。
其他新近的發(fā)現(xiàn),則凸顯更多遺傳造成的細(xì)胞機(jī)具的混亂。
2002年,荷蘭鹿特丹伊萊玆馬斯醫(yī)學(xué)研究中心的波尼法蒂(Vincenzo Bonifati)及同事,在荷蘭與意大利的家族中,找到了一種叫DJ-1 基因的突變。這種突變像parkin ,會造成自體隱性遺傳的帕金森氏癥。研究人員也在家族遺傳性帕金森氏癥患者身上,發(fā)現(xiàn)到另一種叫做UCHL1 基因的突變?!犊茖W(xué)》有一篇文章指出,PINK1 基因的突變可能會造成黑質(zhì)細(xì)胞的代謝缺失與死亡。另一項(xiàng)研究則找到一種叫LRRK2 的基因,這個基因會制造一種叫做震顫素(dardarin)的蛋白質(zhì)(患者來自法國與西班牙交界的巴斯克區(qū)域,當(dāng)?shù)鼐用穹Q這種癥狀為dardarin,意指“震顫”)。這種蛋白質(zhì)也與代謝有關(guān),而且出現(xiàn)在家族遺傳性的帕金森氏癥患者中。不過,研究人員只要再一些時(shí)間,就可以真正了解這些突變是怎么造成問題的。
病理變化:
1,肉眼觀:早期無明顯病變,晚期可見中腦黑質(zhì),橋腦的藍(lán)斑及迷走神經(jīng)運(yùn)動核等處的神經(jīng)色素脫失是本病相對具有的特征性的變化;
2,光鏡下:可見該處的神經(jīng)黑色素細(xì)胞喪失,殘留的神經(jīng)細(xì)胞中有Lewy包涵小體形成,該小體位于神經(jīng)細(xì)胞胞漿內(nèi),呈圓形,中心嗜酸性著色,折光性強(qiáng),邊緣著色淺;
3,電鏡下:該小體由細(xì)絲構(gòu)成,中心細(xì)絲致密,周圍則較松散。部分老年性癡呆病患者大腦皮質(zhì)神經(jīng)元也可檢出Lewy小體。